Как указывалось ранее, процесс, описывающий случайное физическое явление, нельзя задать явной математической зависимостью, поскольку каждое наблюдение этого явления дает невоспроизводимый результат.
Другими словами, любое наблюдение дает только один вариант из множества возможных. Рассмотрим, например, напряжение на выходе генератора теплового шума как функцию времени. Фиксируя временные реализации сигнала в различные моменты времени, получим различные реализации зависимости напряжения от времени (рис. 3.7).
Конкретная реализация процесса, описывающего случайное явление, называется выборочной функцией (или реализацией, если речь идет о наблюдении конечной длительности). Совокупность всех возможных выборочных функций, которые может дать случайное явление, называется случайным или стохастическим процессом. Таким образом, под реализацией случайного явления понимается один из возможных исходов случайного процесса.
Рис. 3.7. Выборочные функции на выходе генератора теплового шума
Случайные процессы делятся на стационарные и нестационарные. В свою очередь стационарные случайные процессы – на эргодические и неэргодические.
Дальнейшая классификация нестационарных случайных процессов проводится по особенностям их не стационарностей (см. рис. 3.8).